Устройство и принцип работы распредвала
Устройство распредвала
1 – распредвал для впускных клапанов; 2 – распредвал для выпускных клапанов; 3 – упор; 4 – рабочая (верхняя) часть кулачка; 5 – шейка распредвала; 6 – нижняя часть кулачка.
Конструкция распредвала обычно цельная, весь он выточен из одной металлической заготовки. Можно выделить несколько важных элементов:
- Кулачки. Так называют выступы в форме капли, «нанизанные» на ось вала. Их функция – постоянный контакт с толкателями клапанов, причем для каждого клапана предназначен свой отдельный кулачок. При повороте вала выступ «капли» нажимает на толкатель, открывая клапан в строго определенный момент на заданное время.
- Опорные шейки. Это участки вала, оснащенные подшипниками, на которые он, собственно, и опирается при установке на двигатель. Торцы вала оснащены сальниками для герметизации стыка с корпусом двигателя.
- Масляные каналы. Это отверстия, через которые моторное масло подходит к элементам распредвала, испытывающим самое большое трение: опорным подшипниками и кулачкам. Без моторного масла в таком режиме работы распредвал прослужил бы совсем недолго.
В редких случаях кулачки «нанизаны» на вал, так что получается не цельная, выточенная из одной болванки конструкция, а сборная система. В настоящее время такие распредвалы встречаются редко.
Принцип работы
Принцип работы распредвала в ГРМ
Распредвал – компонент системы ГРМ (газораспределительного механизма) двигателя. Он приводится в движение ременной, цепной или зубчатой передачей от коленвала двигателя, а значит, работает синхронно с поршнями и другими элементами мотора.
Существует закономерность: на два полных оборота коленвала приходится один оборот распредвала. Причина – в механизме открытия клапанов. В двигателе два цикла из четырех проходят при закрытых клапанах, поэтому нужен один оборот распредвала для их открытия.
Вращаясь синхронно с оборотами двигателя, распредвал открывает клапана подачи воздуха и выхода выхлопных газов на определенное время, которое зависит от настроек двигателя. Дополнительные регулировки того, как работает двигатель, реализуются с помощью дроссельной заслонки, управления системой впрыска и т.д.
Ниже, на видео-уроке, детально описано принцип работы газораспределительного механизма (ГРМ) и роль распредвала в нем.
AUTOFIZIK.RU / авторемонт
Схема установки и клеймения крышек распределительных валов
I – передняя крышка; II – вал впускных клапанов; III – вал выпускных клапанов. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ Снимаем наконечники со свечей зажигания вместе с высоковольтными проводами.
Снимаем катушки зажигания (см. Проверка и замена катушек зажигания). Катушки можно оставить на крышке, отсоединив от них низковольтные провода. Отсоединяем от карбюратора тросы привода дроссельных и воздушной заслонок (см. Снятие карбюратора). Снимаем решетку и верхнюю панель облицовки радиатора (см. Снятие решетки облицовки радиатора и Снятие верхней панели облицовки радиатора). Отсоединяем провода от датчиков температуры и давления масла (см. Замена датчиков указателя температуры, Замена датчиков давления масла) отгибаем скобы крепления проводов… …и снимаем провода с двигателя.
Ослабляем хомут и отсоединяем малый шланг системы вентиляции картера.
Ключом «на 12» отворачиваем восемь болтов крепления крышки головки блока.
Снимаем крышку.
Проворачивая коленчатый вал головкой «на 36», выставляем его в положение ВМТ такта сжатия первого цилиндра, (риска на шкиве коленчатого вала должна совпасть с выступом на передней крышке блока цилиндров,…
…а метки на звездочках распределительных валов должны быть развернуты в противоположные стороны и находиться на уровне верхней кромки головки блока.
ВНИМАНИЕ о время дальнейшей работы не проворачивайте коленчатый вал. Для удобства снимаем топливный насос (см
Снятие топливного насоса двигателя ЗМЗ-4063) и, не отсоединяя шлангов, отводим его в сторону (можно оставить топливный насос на крышке). Ключом «на 12» отворачиваем четыре болта (два нижних — короткие).
Снимаем переднюю крышку головки блока цилиндров…
…и уплотнительную прокладку.
Шестигранным ключом «на 6» отворачиваем два винта…
…и снимаем верхний успокоитель верхней цепи.
Тем же ключом отворачиваем два винта крепления среднего успокоителя.
Ослабляем натяжение цепи на участке около среднего успокоителя, повернув вал выпускных клапанов по часовой стрелке ключом «на 17» за болт крепления звездочки (или ключом «на 30» за четырехгранник выполненный на валу).
Снимаем средний успокоитель.
Удерживая вал выпускных клапанов ключом «на 30», ключом «на 17» отворачиваем болт крепления звездочки.
Снимаем звездочку с вала выпускных клапанов.
Аналогично отворачиваем болт крепления звездочки вала впускных клапанов. Снимаем эксцентрик привода топливного насоса…
…и звездочку вала впускных клапанов.
Головкой «на 12» отворачиваем четыре болта крепления передней крышки распределительных валов.
Снимаем переднюю крышку…
…и пластиковые вкладыши ограничения осевого перемещения распределительных валов.
Головкой «на 12» последовательно по пол-оборота ослабляем затяжку болтов крепления крышек распределительного вала до тех пор, пока пружины клапанов не перестанут поджимать валы.
Окончательно отворачиваем болты и снимаем крышки.
Снимаем распределительный вал.
Аналогично снимаем второй распределительный вал. Перед установкой распределительных валов смазываем моторным маслом их опорные шейки, кулачки, а также постели в головке и крышках. Вал выпускных клапанов устанавливаем штифтом направо (глядя спереди), а впускных — штифтом вверх. При этом валы находятся в устойчивом положении (для наглядности шланг радиатора снят).
Распределительные валы впускных и выпускных валов взаимозаменяемые, но… ВНИМАНИЕ Обратите внимание на правильное положение штифтов в отверстиях фланцев распределительных валов. Каждую крышку устанавливаем на свое место, согласно порядковому номеру, выбитому на ней
Крышки ориентируем так, чтобы выбитая на них цифра была обращена к наружной стороне головки.
Болты крепления крышек затягиваем моментом 1,9–2,3 кгс.м, после чего… …поворачиваем вал впускных клапанов так, чтобы его штифт располагался напротив верхней кромки головки блока.
Устанавливаем на валы звездочки с надетой на них цепью, начиная с распределительного вала выпускных клапанов. При натянутой ветви цепи со стороны среднего успокоителя метка на звездочке должна быть расположена напротив верхней кромки головки блока.
Устанавливаем средний успокоитель на место и ставим вторую звездочку. Дальнейшую сборку проводим в последовательности, обратной разборке
ВНИМАНИЕ После установки гидронатяжителя… ..проверяем совпадение всех меток на шкиве коленчатого вала и звездочках. В противном случае снимаем неправильно установленную звездочку и, переставив ее на одну секцию цепи, устанавливаем заново
Виды
Что же касается разновидностей распределительных валов двигателя, то их классифицируют в зависимости от расположения и количества на двигателе внутреннего сгорания. Распредвал является ключевым компонентом газораспределительного механизма и всего двигателя. В зависимости от того, как располагается этот элемент, выделяют 2 варианта:
- с нижним расположением;
- с верхним размещением.
Отсюда и разделение моторов внутреннего сгорания с верхним и нижним распредвалов. Когда-то нижнее расположение считалось лучшим и самым оптимальным для автомобильных двигателей. Но они были актуальными до 50-х годов прошлого века. Именно тогда все моторы создавались нижнеклапанного типа. Потому и распределительный вал находился снизу силовой установки. Тарелки клапанов размещались так, что они смотрели вверх. Подобная схема изготовления моторов объяснялась тем, что это проще и дешевле в плане производства. При этом страдал фактор производительности, о чём инженеры догадались несколько позже, когда появился новый вариант размещения распределительного вала. Учитывая объективные недостатки, от старой схемы с нижним расположением постепенно начали отказываться. Ему на смену пришла уже классическая и привычная схема с головкой блока цилиндров и установленными в ней клапанами и распределительным валом. Теперь клапана начали открываться вниз, а схема получила верхнее расположение распредвала.
Хотя нельзя отрицать тот факт, что даже на некоторых современных двигателях продолжают использовать нижневальную систему, где клапана располагаются сверху. Только она значительно усовершенствовалась по сравнению с предшественниками, а потому имеет полное право на существование при грамотной реализации. Двигатели с нижним расположением распределительного вала отличаются тем, что здесь дополнительно предусматривается установка специальных штанг. Они применяются для компенсации расстояния, которое имеется между кулачками распредвала и толкателями клапанов, находящихся в головках цилиндров. Даже несмотря на наличие современных нижневальных двигателей внутреннего сгорания, они считаются устаревшей схемой, а потому большинство автопроизводителей уже давно не используют её в производстве своих силовых агрегатов. Такие методы размещения требуют дополнительных мер, они характеризуются внушительными технологическими ограничениями, не позволяют развивать высокие обороты.
Количество валов
Отдельно рассматриваются виды двигателей в зависимости от того, сколько распределительных валов предусмотрено в их конструкции. Если заглянуть в подкапотное пространство современного силового агрегата, можно встретить несколько вариантов:
- Газораспределительные механизмы (ГРМ), оснащённые только одним распредвалом;
- ГРМ, конструкция которых включает пару распределительных валов;
- Двигатели, где используется более 2 распредвалов.
Именно первые два типа двигателей внутреннего сгорания, где газораспределительный механизм включает 1 или 2 распредвала, являются наиболее популярными и распространёнными. Зачастую количество распредвалов зависит напрямую от количества клапанов на цилиндр. Если у двигателя конструкция предусматривает от 3 и более клапанов, которые приходятся на 1 цилиндр, то здесь скорее всего будет использовать двухраспредвальная схема. Несмотря на наличие таких правил и закономерностей, исключения встречаются всегда и везде. Компания Mitsubishi из Японии выпускает модель Lancer, под капотом которого может размещаться рядный четырёхцилиндровый двигатель, именуемый как 4G18. На каждом цилиндре здесь сразу 4 клапана, но распределительный вал используется всего один. А если взять в качестве примера модель гиперкара Veyron производства компании Bugatti, то есть конструкторы предусмотрели сразу 4 распределительных вала на двигателе.
Есть и другие примеры несколько иного подхода к использованию распредвала и его конструкции. Японские инженеры из компании Honda для своей системы под названием VTEC придумали оригинальный ход. Здесь сразу несколько кулачков отвечают за регулировку высоты поднятия только одного клапана. То есть на каждый из клапанов приходится по несколько рабочих кулачков. Инженеры постоянно работают над усовершенствованием систем газораспределения, повышают эффективность работы ГРМ, меняют фазы. Всё это позволяет повысить производительность двигателя, поднять его максимальную скорость, обеспечить лучшее ускорение. При этом не забывают о вопросах экономии топлива.
Чем отличается спортивный распредвал от штатного
Конструкция спортивного распредвала позволяет оптимизировать подачу смеси в цилиндры за счет ускорения и увеличения высоты подъёма клапанов.
Благодаря тому, что кулачки у тюнингового распредвала имеют более плавный профиль, обеспечивается стабильный и более надёжный ход газораспределения в ГРМ.
Не менее значительным плюсом спортивного распредвала является то, что на малых оборотах они устраняют (вернее, отодвигают) границу детонации, и мы не услышим характерного звонкого «стука пальцев».
Естественно, для чёткой работы двигателя с тюнинговым распредвалом, необходима грамотная установка и настройка распредвала.
Характерные неисправности
Будет справедливо назвать распределительный вал достаточно надёжным и долговечным элементом двигателя. Зачастую деталь изнашивается только к моменту первого серьёзного ремонта силовой установки. Для автомобилистов, в распоряжении которых оказался двигатель без наличия гидрокомпенсаторов, рекомендуется каждые 10-15 тысяч километров проверять зазоры распределительного вала, оснащённого рокерами, и настраивать их по мере необходимости. Вне зависимости от типа ДВС, во всех моторах обязательно в процессе эксплуатации контролируется степень натяжения цепи или ремня газораспределительного механизма. Они более ограничены по сроку своей службы, чем сам распредвал. Распределительные валы относятся к трущимся деталям двигателя, а потому наиболее опасным явлением для них считается механический износ. Ещё одной характерной неисправностью для распредвала считается выход из строя подшипника, разрушение и деформация сальника. Если элементы распредвала выходят из строя, это запускает цепную реакцию, в результате которой ломаются иные компоненты силовой установки. Поломка распредвала обычно обусловлена:
- естественным износом элемента;
- низким давлением масла в смазочной системе;
- использованием низкокачественных масел;
- дефицитом масла в системе;
- нарушением температурного режима работы двигателя;
- механическими повреждениями.
В случае с механическими повреждениями чаще всего ломаются натяжные ролики и ремни распредвала, которые ограничены по сроку службы. Когда происходит разрыв ремня газораспределительного механизма, сами распредвалы могут серьёзно пострадать. В итоге можно выделить несколько наиболее часто встречающихся поломок в конструкции распределительных валов:
- механическая поломка компонентов;
- износ подшипников;
- износ кулачков;
- деформация вала.
Всё это не обязательно происходит сугубо по причине естественного износа. Многие автомобилисты сталкиваются с проблемой заводского брака. Тут речь идёт о недостатках конструкции, ошибках в проектировании или использовании некачественных компонентов при изготовлении распределительного вала. Но это в основном встречается на бюджетных автомобилях. Определить неисправность, возникшую в распределительном валу, можно по характерному стуку. Он появляется при возникновении рассмотренных поломок и неисправностей. Но не всегда причина стука именно в самом распредвале. Также посторонние стуки иногда возникают, если автомобилист залил в двигатель плохое или не подходящее этому мотору моторное масло, либо подача топлива не была должным образом отрегулирована после вмешательства в систему по причине ремонта или замены компонентов.
Всё это приводит к потере синхронности в процессе работы клапанов цилиндров двигателя и кулачков. В результате мотор теряет свою мощность, начинает потреблять значительно больше топлива, а также отмечается нестабильная работа в разных режимах. Во многом жизнеспособность и продолжительность эксплуатации распределительного вала зависит от грамотности эксплуатации двигателя. Если соблюдать все правила по обслуживанию и содержанию мотора, распредвал сможет проработать в течение всего срока службы двигателя вплоть до капитального ремонта. Иногда, даже после капитального восстановления, старый распределительный вал остаётся в хорошем состоянии, что позволяет и дальше его использовать.
Замена распределительных валов на двигателях внутреннего сгорания является крайне ответственной и сложной задачей. Она требует проведения обязательной предварительной проверки и доработки поверхностей по мере необходимости. Если этого не сделать, уже новый распредвал начнёт очень быстро изнашиваться. В конечном итоге он за короткий срок полностью выйдет из строя
Специалисты отмечают, что при возникновении необходимости замены в двигателе его распределительного вала, крайне важно параллельно заменить все элементы, работающие в непосредственном контакте с распредвалом
Подробнее о газораспределительном механизме
Поскольку распредвал работает в тандеме еще с несколькими узлами, автоконструкторы задумались и над их модернизацией. Предпосылки к этому появились еще в 80-х годах: конструкция валов и их установка казалась решенной проблемой.
Сегодня чаще всего встречаются двигатели со следующими системами, по которым меняются фазы газораспределения:
- Система Valvetronic – разработка компании BMW. Суть в том, что подъем клапанов регулируется вместе с изменением того положения, которое имеют оси вращения коромысел;
- Система VTEC – разработана компанией Honda. Фазы регулируются за счет использования двух кулачков;
- Система VVT-I – разработка компании Toyota. Фазы регулируются по мере того, что вал проворачивается относительно приводной звезды.
Встречаются и другие варианты. Как правило, автопроизводители могут использовать различные ГРМ даже в одной линейке транспорта. Эксперименты не прекращаются до сих пор: инженеры добиваются высокой экологичности двигателя, достижения максимальной мощности, малого расхода топлива.
Стоит полагать, что в ДВС будущего или не будет клапанного механизма, или клапана будут открываться при помощи пневматических или магнитных толкателей. В разработке новых систем преуспели Volkswagen, Honda и Mitsubishi.
Будто сошел со страниц фантастического романа оппозитный двигатель от EcoMotors. Он компактный и экономичный, однако, интересен не этими качествами. В нем нет ни одного клапана. Экспериментальный образец может развить максимальную мощность в 325 л.с.
Характерные неисправности
Будет справедливо назвать распределительный вал достаточно надёжным и долговечным элементом двигателя. Зачастую деталь изнашивается только к моменту первого серьёзного ремонта силовой установки. Для автомобилистов, в распоряжении которых оказался двигатель без наличия гидрокомпенсаторов, рекомендуется каждые 10-15 тысяч километров проверять зазоры распределительного вала, оснащённого рокерами, и настраивать их по мере необходимости. Вне зависимости от типа ДВС, во всех моторах обязательно в процессе эксплуатации контролируется степень натяжения цепи или ремня газораспределительного механизма. Они более ограничены по сроку своей службы, чем сам распредвал. Распределительные валы относятся к трущимся деталям двигателя, а потому наиболее опасным явлением для них считается механический износ. Ещё одной характерной неисправностью для распредвала считается выход из строя подшипника, разрушение и деформация сальника. Если элементы распредвала выходят из строя, это запускает цепную реакцию, в результате которой ломаются иные компоненты силовой установки. Поломка распредвала обычно обусловлена:
- естественным износом элемента;
- низким давлением масла в смазочной системе;
- использованием низкокачественных масел;
- дефицитом масла в системе;
- нарушением температурного режима работы двигателя;
- механическими повреждениями.
В случае с механическими повреждениями чаще всего ломаются натяжные ролики и ремни распредвала, которые ограничены по сроку службы. Когда происходит разрыв ремня газораспределительного механизма, сами распредвалы могут серьёзно пострадать. В итоге можно выделить несколько наиболее часто встречающихся поломок в конструкции распределительных валов:
- механическая поломка компонентов;
- износ подшипников;
- износ кулачков;
- деформация вала.
Всё это не обязательно происходит сугубо по причине естественного износа. Многие автомобилисты сталкиваются с проблемой заводского брака. Тут речь идёт о недостатках конструкции, ошибках в проектировании или использовании некачественных компонентов при изготовлении распределительного вала. Но это в основном встречается на бюджетных автомобилях. Определить неисправность, возникшую в распределительном валу, можно по характерному стуку. Он появляется при возникновении рассмотренных поломок и неисправностей. Но не всегда причина стука именно в самом распредвале. Также посторонние стуки иногда возникают, если автомобилист залил в двигатель плохое или не подходящее этому мотору моторное масло, либо подача топлива не была должным образом отрегулирована после вмешательства в систему по причине ремонта или замены компонентов.
Всё это приводит к потере синхронности в процессе работы клапанов цилиндров двигателя и кулачков. В результате мотор теряет свою мощность, начинает потреблять значительно больше топлива, а также отмечается нестабильная работа в разных режимах. Во многом жизнеспособность и продолжительность эксплуатации распределительного вала зависит от грамотности эксплуатации двигателя. Если соблюдать все правила по обслуживанию и содержанию мотора, распредвал сможет проработать в течение всего срока службы двигателя вплоть до капитального ремонта. Иногда, даже после капитального восстановления, старый распределительный вал остаётся в хорошем состоянии, что позволяет и дальше его использовать.
Замена распределительных валов на двигателях внутреннего сгорания является крайне ответственной и сложной задачей. Она требует проведения обязательной предварительной проверки и доработки поверхностей по мере необходимости. Если этого не сделать, уже новый распредвал начнёт очень быстро изнашиваться. В конечном итоге он за короткий срок полностью выйдет из строя
Специалисты отмечают, что при возникновении необходимости замены в двигателе его распределительного вала, крайне важно параллельно заменить все элементы, работающие в непосредственном контакте с распредвалом
Параметры выбора распредвала
Как выбрать спортивный распредвал для своего автомобиля. Для этого следует помнить, что в зависимости от профиля кулачков распредвала регулируется высота поднятия клапана и время его в открытом состоянии. Поэтому даже по внешнему виду можно отличить верховой распредвал от низового. Верховой имеет кулачки более узкие и острые, за счет чего клапан может открываться на большее время до значений равным до 13,2 мм. Кстати, такие большие значения открытия клапанов приводят к тому, что в поршнях приходится вырезать специальные углубления, которые предотвращают столкновения поршней и клапанов в ВМТ, в то время как низовой распредвал имеет более мягкие и плавные формы кулачков. Это позволяет ему приоткрывать клапан на небольшую величину и на короткое время.
Распредвалы выбирают по определенным параметрам
Замена стандартного распредвала на спортивный.
Распределительный вал двигателя автомобиля отвечает за скорость и время открытия клапанов для подачи топливовоздушной смеси и вывода образовавшихся газов. Замена штатного распредвала на спортивный, поможет увеличить крутящий момент за счет изменения высоты подъема клапанов.
В спортивных распределительных валах увеличен цикл открытия клапанов, что приводит к оптимальной подаче смеси в цилиндры поршневой системы. Кулачки такого механизма имеют оригинальный плавный профиль, который обеспечивает оптимальные фазы газораспределения.
Установленный на автомобиле тюнингованный распределительный вал обеспечит ровную работу двигателя без «стука пальцев», т.е отодвигает границу детонации. Еще одним плюсом установки спортивного вала будет внушительное уменьшение использования топлива и количество вредных веществ от газов, выбрасываемых в атмосферу, существенно снизится.
Существует три основных вида спортивных распределительных валов в зависимости от условий эксплуатации автомобиля и качества покрытия полотна дороги. А именно:
- Распределительный вал, предназначенный для поездок по городу, так называемый низовой вал.
- Распределительный вал для езды по трассе за пределами населенных пунктов, его еще называют верховым.
- И третий вид распределительного вала – это универсальный вал, который можно использовать в нескольких случаях.
При увеличенных оборотах возможна установка распредвала с большим расстоянием при подъёме клапанов кулачков. За эту функцию отвечают верховые распределительные валы.
Если увеличение мощности двигателя при определенной частоте вращения является конечной целью доработки автомобиля, тогда возможно ухудшение других технических характеристик. При увеличении скорости вращения двигателя «низовые» распределительные валы «недотягивают» до стандартных норм. И, наоборот, при работе двигателя при пониженных частотах или на холостом ходу работа «верховых» распредвалов является неудовлетворительной.
Контур профиля кулачков необходимо сделать более увеличенным и без острых углов для увеличения крутящего момента при низких оборотах и более коротким и заостренным при максимальной скорости вращения двигателя автомобиля.
Регулировка клапанов кулачкового механизма – обязательная операция, которую необходимо провести после установки на автомобиль спортивного распределительного вала. Если этого не сделать, возможна некорректная работа двигателя. На высоких оборотах мощность увеличится, в случае, когда клапан для впуска топливовоздушной смеси поднимется выше выпускного клапана. Если установить параметры спортивного распределительного вала на так называемое «запаздывание», когда высота подъёма выпускного клапана больше высоты впускного, мощность усилится при низкой частоте вращения двигателя авто.
Спортивный распределительный вал необходимо подбирать с учетом определенных технических задач, а также с учетом особенностей и условий эксплуатации авто.
Тема: Полезно знать / Что внутри
В идеале, при движении поршня вниз, в цикле впуска, открывается впускной клапан, происходит всасывание топливной смеси и клапапн закрывается. А т.к. фаза и время работы кулачка распредвала факсированы, то идеал этот сбудется только при определенных оборотах и при определенном положении дроссельной заслонки. Получается, что чем больше обороты двигателя, тем быстрее закроется впускной клапан, недолив топливной смеси, и, наоборот, чем меньше обороты, тем позднее закроется клапан, соответственно, перелив топлива. Т.е. если надо получить от распредвала прибавку в мощности, то придется пожертвовать работой автомобиля на холостом ходу и крутящим моментом в рабочем диапазоне.
Износ или повреждение кулачков распредвала
Все знают, что распредвал — это очень важная деталь дизельного двигателя, и при выходе его из строя возможны серьезные проблемы в работе силового агрегата
И здесь не важно, роликовый распредвал у вас или что-то иное, риск повреждения все равно остается. И одной из наиболее распространённых причин проблем с распредвалом является износ или повреждение его кулачков
Даже такой минимальный износ кулачков распредвала уже может сместить время газораспределения на целых 3 градуса.
Кроме других проблем, повышенный износ кулачков приведёт к потере мощности и повышенному расходу топлива. И это даже не учитывая влияние более серьезных повреждений, вызванных механическим вмешательством или другими серьезными проблемами.
Если вы заметили износ или повреждение распределительного вала, важно определить причины всего этого, перед установкой нового кулачка. Если вы этого не сделаете, вы рискуете также испортить уже новый распредвал и спустить достаточно большую сумму денег в пустую
Так в чём же причина проблем с распредвалом?
Я вам расскажу о некоторых наиболее распространенных причинах повреждения кулачков распределительного вала дизельного двигателя. Для начала определим признаки (их четыре), по которым следует искать наличие повреждений кулачков.
- Задиры на кулачках распредвала.
В большинстве случаев изъязвления/задиры/раковины на кулачках возникают из-за нормального износа деталей в результате многочасовой работы
Здесь важно вовремя определить критическую степень износа распредвала и заманить его, до того как он сам выйдет из строя или повредит другие узлы двигателя
Симптомами таких повреждений могут быть стуки, вибрация и другие посторонние звуки при работе двигателя, которые будут усиливаться при повышении оборотов.
Пример точечного повреждения кулачков распредвала
Иногда появление задиров и раковин на кулачках связано с засорением системы смазки. Убедитесь, что все масляные каналы чистые, не забиты грязью и масло свободно проходит по ним
Критически важно держать систему смазки в близком к идеальному состоянии, т.к. грязь и посторонние частицы могут серьезно повредить не только сам распредвал, но и его подшипники
- Проблемы со смазкой.
Смазка трущихся деталей очень важна в работе двигателя внутреннего сгорания, так что для поддержания нормальной работы распредвала смазка его должна быть в достаточном количестве. При её недостатке, будь то из-за засорившихся масляных каналов или из-за слишком больших зазоров, вы получите характерный износ как кулачков, так и всего распредвала.
Если оставить эту проблему без внимания, вы рискуете вывести подшипники из строя или даже сломать кулачки из-за повышенного трения без смазки, которое вызовет чрезмерные тепловые нагрузки на трущиеся детали.
Основные места распредвала, которые должны быть всегда обеспечены хорошей смазкой: между шейкой вала и роликом; между кулачком и роликом. Минимизация трения этих частей за счёт смазки снизит их износ.
- Повреждения распредвала коромыслами и толкателями.
Повредить кулачки распредвала можно неправильно работающими коромыслами. На кулачках, в следствии этого, появятся царапины и задиры, и на самих толкателях будут характерные повреждения.
Коромысло может быть не в том положении и ударить кулачок, усилие пружины клапана может быть не достаточным, низкое давление масла или тяжелый режим эксплуатации, к примеру, при превышении допустимых оборотов двигателя.
- Неправильна установка распредвала.
Возможны и другие повреждения распредвала или связанных с ним деталей двигателя, которые могут возникнуть не из-за рабочего износа кулачков. Большая часть таких повреждений происходит по причине неправильной установки коленвала.
Простому владельцу техники определить правильность установки распредвала будет не под силу, так что такую операцию следует доверять только опытным специалистам.
Назначение и характеристика
Газораспределительным называется механизм, осуществляющий открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя.
Рисунок 1 – Типы газораспределительных механизмов, классифицированных по различным признакам
При верхнем расположении распределительный вал устанавливается в головке цилиндров, где размещены клапаны. Открытие и закрытие клапанов производится непосредственно от распределительного вала через толкатели или рычаги привода клапанов. Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала с помощью роликовой цепи или зубчатого ремня.
Верхнее расположение распределительного вала упрощает конструкцию двигателя, уменьшает массу и инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей механизма и обеспечивает высокую надежность и бесшумность его работы про большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.
Цепной и ременный приводы распределительного вала также обеспечивают бесшумную работу газораспределительного механизма.
При нижнем расположении распределительный вал устанавливается в блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Открытие и закрытие клапанов производится от распределительного вала через толкатели штанги и коромысла. Привод распределительного вала осуществляется с помощью шестерен от коленчатого вала. При нижнем расположении распределительного вала усложняется конструкция газораспределительного механизма и двигателя. При этом возрастают инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей газораспределительного механизма. Число распределительных валов в газораспределительном механизме и число клапанов на один цилиндр зависят от типа двигателя. Так, при большем числе впускных и выпускных клапанов обеспечивается лучшие наполнение цилиндров горючей смесью и их очистка от отработавших газов. В результате двигатель может развивать большие мощность и крутящий момент. При нечетном числе клапанов на цилиндр число впускных клапанов на один клапан больше, чем выпускных.